如何使用基因工程的方法合成人胰岛素
将人的胰岛素基因送到大肠杆菌细胞中,使得大肠杆菌自身可以合成胰岛素。
科学家们把人的胰岛素基因送到大肠杆菌的细胞里,让胰岛素基因和大肠杆菌的遗传物质相结合。人的胰岛素基因在大肠杆菌的细胞里指挥着大肠杆菌生产出了人的胰岛素。
随着大肠杆菌的繁殖,胰岛素基因也一代代的传了下去,后代的大肠杆菌也能生产胰岛素。这种带上了人工给予的新的遗传性状的细菌,被称为基因工程菌。
带有人的胰岛素基因的基因工程菌放到大型的发酵罐里,给它提供合适的条件和营养物质,进行人工培养,可以大量繁殖,生产出大量的人胰岛素。大肠杆菌就成为生产胰岛素的“活工厂”。1981年人胰岛素基因产品已投入市场,解决了胰岛素药源不足的问题。
扩展资料
进行基因工程的方法流程为:
1、提取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗细菌)基因,种子的贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因干扰素基因等,都是目的基因。
直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。
鸟枪法的具体做法:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。
2、目的基因与运载体结合
基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。
如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端。
将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。
如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)。
3、将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。
4、目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。
参考资料来源:百度百科-基因工程菌
2024-08-13 广告
使用内切酶将目的基因从原DNA中分离从DNA中提取胰岛素基因,获得人的胰岛素基因
2提取质粒
使用细胞工程 培养大肠杆菌,从大肠杆菌的细胞质中提取质粒,
3将目的基因导入质粒经行基因重组
使用内切酶(与目的基因有相同粘性末端的内切酶)将质粒切开,再使用DNA连接酶将目的基因与质粒"缝合",形成一个能表达出胰岛素的基因的重组质粒
4将重组质粒导入到受体细胞中
杆菌的培养液中加入含有Ca+的物质,如CaCl2。这使细胞变成感受态细胞。这样的细胞会吸收外源基因。 此时将重组的质粒也放入培养液中, 大肠杆菌便会将重组质粒吸收。
5目的基因在受体细胞中表达
在大肠杆菌内,质粒通过表达转录与翻译后,通过大肠杆菌的大量繁衍,便可大量生产出胰岛素。
2、将该基因加到运载体上(比如大肠杆菌的质粒上);
3、将此动载体导入受体细胞(大肠杆菌)中;
4、利用发酵工程大量培养此种大肠杆菌。
5、从发酵液中提取基因工程产物。